金淼 中日友好医院 神经内科，北京 100029
自从1969年Kilmer McCully首次提出同型半胱氨酸(homocysteine，HCY)理论以来，国内外学者围绕这一课题作了大量研究。流行病学及实验室资料表明，血中HCY水平升高是引发普通人群脑血管、心血管和外周血管疾病的一个重要独立危险因素［1］。高HCY血症与脑血管疾病的关系及其作用机制越来越受到人们的重视，并试图通过降低血中HCY的水平，找到治疗脑血管疾病和减少脑血管疾病发生的新方法。
1 HCY的代谢
HCY是一种含硫氨基酸，在人体内HCY的主要来源是蛋氨酸(亦称甲硫氨酸)脱甲基后的产物。1993年Ueland等认为，HCY在体内主要有3种代谢途径：①在胱硫醚-β-合成酶作用下，以维生素B6作辅助因子，与丝氨酸结合形成胱硫醚，进一步在γ-胱硫醚酶催化下分解为胱氨酸和α-丁酮酸；②在蛋氨酸合成酶(5-甲基四氢叶酸同型半胱氨酸甲基转换酶)作用下，以维生素B12作辅助因子，由N5-甲基四氢叶酸作为甲基的供体，再甲基化形成蛋氨酸；③直接释放入细胞外基质内。
2 高HCY血症的发生机制
1993年Guttormsen等认为，血浆中的HCY大部分通过二硫键与蛋白质结合，约占70%，由于HCY与蛋白质的结合常成饱和状态，所以血浆中只有少量的游离HCY。如果细胞HCY代谢发生障碍，血中HCY浓度将会升高。
儿童型高HCY血症与胱硫醚-β-合成酶先天缺乏有关［1］。
成人型高HCY血症的原因尚不十分清楚。有研究证明，成人中纤溶酶原激活物抑制因子-1基因的4 G多态现象及凝血素20210 A与血HCY水平升高有关［2］。
Selhub等［3］认为，高HCY血症与肾脏疾病、甲硫氨酸代谢障碍、维生素缺乏(叶酸、B12、B6)及相关生物酶的基因缺陷有关。
Osganian等［4］发现，血浆HCY浓度与血浆叶酸、维生素B12及维生素B6水平有显著负相关性。
Frosst等［5］证明，N5，N10-亚甲基四氢叶酸还原酶(methylenetetrahydrofolate reductase,MTHFR)基因型与血HCY浓度密切相关。MTHFR基因在677位发生突变，由碱基T置换了碱基C，其编码的氨基酸也由缬氨酸代替了丙氨酸，这样MTHFR活性大大降低，N5-甲基四氢叶酸生成减少，从而导致高HCY血症。
Bostorn等［6］发现，肾脏功能的衰竭可导致HCY降解能力的严重损害，产生肾源性高HCY血症。
此外，导致血HCY浓度升高的因素还有：血液透析［7］、服用抗癫痫药物［8］、吸烟［4］、使用一氧化二氮(笑气)麻醉［9］、风湿性(类风湿性)关节炎［10］及阿尔茨海默氏病(Alzheimers disease)［11］等。
3 HCY的测定及正常值
正常情况下血浆HCY的含量较低，目前主要的检测方法有［12］：
①高效液相色谱和气相色谱质谱联用法，其特点是简单、准确、敏感性好；但较费时，价格昂贵，需特殊仪器，适于在拥有相应设备的大型医院及专业实验室中使用。
②酶转换免疫测定法，其特点是操作简单、成本低廉、省时、无需特殊仪器，但测定结果准确度不如前法高，测定值较前法平均低5%～10%，适用于中小型医院及普通实验室。
1994年，Jacobsen等用高效液相色谱法测定的健康人HCY参考值：男性(n=36)血清为12.30 μmol±2.30 μmol/L，血浆为9.26μmol/L±1.88 μmol/L；女性(n=35)血清为10.34 μmol/L±3.23 μmol/L，血浆为7.85 μmol/L±2.29 μmol/L。
1997年，汤佩麟等［13］用高效液相色谱和荧光检测法测定的中国健康人HCY参考值：男性(n=16)血浆为11.84 μmol/L±2.46 μmol/L，女性(n=14)血浆为10.92 μmol/L±2.51 μmol/L。
1992年Kang等提出，根据血浆HCY水平升高程度可将高HCY血症分为三度：轻度16 μmol/L～30 μmol/L，中度30 μmol/L～100 μmol/L，重度＞100 μmol/L。
4 HCY与脑血管疾病的关系
1990年Coull等报道，41例急性脑卒中和27例短暂性脑缺血发作患者的血浆HCY含量高于对照组，与其它有关脑卒中的危险因素无关系。之后又对142例存活的脑卒中患者和66例对照者的研究发现，40%的脑卒中患者有高HCY血症，而对照组中只有6%稍高于正常范围，缺血性脑卒中或蛛网膜下腔出血的患者血浆HCY亦升高。
1991年，Clarke等测定38例脑血管疾病患者血中游离HCY发现，16例患者有高HCY血症，占42%。进一步对患者的血脂、血压、吸烟习惯等脑血管疾病发生的危险因素进行调查，与HCY进行对比，显示HCY与脑血管疾病发生有直接关系。
Stehouwer等［14］测定了878名老年男性的血HCY水平，发现患脑梗塞者血HCY水平较正常者高4.61倍，高HCY血症使不伴高血压的脑梗塞患者死亡相对危险性增加6.18倍，高HCY血症是严重的脑血管疾病的一个明显先兆因素。
Lalouschek等［15］研究了96位短暂性脑缺血发作或者轻度中风的患者及96位在年龄、性别上与前组相匹配的正常对照者的血HCY水平，发现患者组血HCY水平明显高于对照组。多元分析显示，血维生素B12、叶酸、肌酐水平及年龄对血HCY浓度有显著的影响。
Selhub等［3］对1 200例血栓形成疾病患者及1 200例正常对照者进行流行病学调查后发现，轻至中度的高HCY血症可明显增加脑血管疾病的发病危险性，甲硫氨酸负荷试验可使两者的联系更为紧密。
Houston等［16］对100例镰状细胞病患者的血HCY水平进行分析后发现，其中16例合并卒中患者的血HCY水平(13.1 μmol/L±4.3 μmol/L)明显高于不伴卒中患者的血HCY水平(10.7 μmol/L±3.4 μmol/L)，多元回归分析显示，血HCY水平升高与卒中之间存在着独立相关性。
Shemin等［7］对84例血液透析患者随访18个月后发现，47位患者发生至少一次的血栓形成，占总数的56%，并证明是血液透析使患者血浆HCY水平升高导致血栓形成，且血浆HCY浓度每升高1 μmol/L，患血栓形成疾病的危险性增加4.0%。
Cardo等［8］测定了68例患卒中的儿童(其中23例服用抗癫痫药)的血HCY水平，并将其与195例同龄健康儿童的血HCY水平相比较，发现两者有显著差异，36%的卒中儿童的血HCY水平高于正常值，而通过食物补充叶酸，可使升高的血HCY水平恢复正常。
周宪梁等［17］检测了80例脑卒中患者及110例正常人的MTHFR基因多态性和血浆HCY水平，发现脑卒中患者血浆HCY水平(26.83 μmol/L±5.87 μmol/L)明显高于正常对照组(9.32 μmol/L±2.75 μmol/L)，缺血性脑卒中患者与出血性脑卒中患者之间差异无显著性；脑卒中患者MTHFR基因纯合子突变和杂合子突变发生率均显著高于正常组，说明高HCY血症及MTHFR基因突变与脑卒中发生有紧密联系。
5 HCY导致脑血管疾病的机理
大量资料表明，HCY浓度的升高与脑血管疾病有紧密的联系，但其具体致病机制却不十分清楚。目前认为有以下几种可能机制：
①高HCY血症对脑血管内皮细胞的毒性作用［18］。1974年，Harker等曾报道HCY血症可引起血管内皮的片状脱失，内皮产生的NO可与HCY结合形成S-亚硝基同型半胱氨酸，拮抗HCY的这种毒性作用。1993年Stamler等提出，当内皮细胞受损达一定程度，NO产生受抑制，由此产生的拮抗作用降低，HCY的毒性作用则明显增强。Dudman等［19］发现,高HCY血症可促使中性粒细胞吸附到血管内皮细胞，在这个移动过程中，中性粒细胞和(或)血管内皮细胞可释放H2O2，后者可导致血管内皮细胞的损害并使血管内皮细胞分离。1993年，Hajjar用HCY处理离体培养的内皮细胞，发现细胞膜上组织型纤溶酶原激活因子(tissue plasminogen activator, t-PA)结合位点减少，并导致t-PA与细胞膜结合能力下降65%，其活性降低60%。1993年Hajjar等进一步研究表明，HCY处理后内皮细胞的骨架结构发生变化，细胞形态改变，使得血管壁表面易于形成血栓而发生闭塞性血管病。
②高HCY血症增加血液中血小板的粘附性［3］。1990年，Rodgers等研究发现，HCY及其衍生物一方面能增加血小板凝血恶烷的产生，影响血小板聚集；另一方面能降低内皮细胞相关的蛋白C的活性，使蛋白C调节的内源性凝血因子Va活性增强而导致血栓性血管疾病。
③高HCY血症刺激血管平滑肌增殖［18］。田清平等［20］报道，HCY可通过丝裂素活化蛋白激酶途径刺激血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cell,VSMC)的增殖。Dalton等［21］报道，HCY通过质膜上的特殊受体/转运体，激活神经嵴源性VSMC的二酯酰甘油和蛋白激酶，促进原癌基因fos和c-myb的表达，进而刺激血管平滑肌细胞的增殖。此外，HCY还可减少内源性血管扩张剂(如前列环素、NO)的产生或生物利用度［22］，从而导致脑血管疾病。
6 临床意义
在高HCY血症的形成机制中，与治疗有关的有两个十分重要的方面：
①遗传因素，如胱硫醚-β-合成酶的先天缺陷及MTHFR基因型的突变等，但由于对其研究结果并不十分清楚，故从基因水平进行防治的可能性较小；
②营养因素，如维生素B12、维生素B6和(或)叶酸的缺乏，目前对临床防治高HCY血症的研究主要集中在这个方面。1994年，Franken等对21例高HCY血症患者用叶酸(5 mg/d)和维生素B6(250 mg/d)进行治疗，6周后血浆HCY浓度全部恢复正常。但目前对叶酸的使用有小剂量化趋势。有研究表明，叶酸的用量超过1 mg/d会引起与维生素B12缺乏有关的神经病学状态恶化，包括痴呆、感觉异常及共济失调等［23］。另外，长期服用大剂量叶酸还有可能干扰锌的代谢。Hages等［24］将150位分娩期志愿者分为3组，第1组给予叶酸0.4 mg/d；第2组给予叶酸0.4 mg/d和维生素B126 μg/d；第3组给予叶酸0.4 mg和维生素B12400 μg/d。4周后各组血浆HCY水平分别下降11%、15%及18%。Lobo等［25］将95位患者分为4组，每日分别给予叶酸0.4 mg、1 mg、5 mg及安慰剂治疗，且服用叶酸的患者同时给予维生素B12(500 μg/d)和维生素B6(12.5 mg/d)。90 d后除安慰剂组血浆HCY浓度无明显变化外，其余3组血浆HCY浓度均明显降低，且3组之间降低程度无显著差异。这个结果提示，每日给予0.4 mg叶酸的同时合用维生素B12、B6，可能会收到与服用大剂量叶酸相同的效果。
此外，Mijatovic等［26］给135例高HCY血症患者使用组合激素替代疗法，即给予17-β-雌二醇(2 mg/d)和去氢孕酮(2.5 mg～15 mg/d)进行治疗，3个月后患者血HCY水平明显降低(13.5%)。
综上所述，高HCY血症与脑血管疾病发生的关系已越来越受到人们的关注，愈来愈多的证据表明，高HCY血症是脑血管疾病的一个重要的独立危险因素。虽然其致病机制尚未完全研究清楚，但目前临床上已成功的使用维生素B12、维生素B6和(或)叶酸治疗了高HCY血症，这种有效的治疗对降低脑血管疾病的发生可能有重要意义。从分子水平上进一步研究HCY的致病机制、寻找从基因水平防治高HCY血症的方法等都是当前面临的课题。能否从中找到有效预防和治疗脑血管疾病的新方法，有待于进一步的观察和研究。 (本文得到王国相主任的大力支持，特此致谢) 金淼(1974-),男,住院医师 参考文献: ［1］ Sacco RL,Roberts JK,Jacobs BS.Homocysteine as a risk factor for ischemic stroke:an epidemiological story in evolution［J］.Neuroepidemiology,1998,17(4):167-173.
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